微距離無線充電器的設(shè)計(jì)

圖2無線電能發(fā)送單元電路圖

當(dāng)電池充滿(略大于4.15V)時，IC3的反相輸入端2略高于4.15V。運(yùn)放便輸出低電位，此時Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充電。同時運(yùn)放輸出的低電位經(jīng)R8使Q3導(dǎo)通，點(diǎn)亮LED3作為充滿狀態(tài)指示。

兩種充電模式由R6、R7決定。這個非序列值可以在E24序列電阻的標(biāo)稱值為918的電阻中找到，就用918的也行。

如果作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這部分電路應(yīng)當(dāng)盡可能微型化(電流表電壓表只是在實(shí)驗(yàn)品中調(diào)試時用，產(chǎn)品中不需要)，最好成為電池的附屬電路。

3 主要元器件選擇

電源變壓器T1：5VA18V,這里利用現(xiàn)有的雙18V的，經(jīng)整流濾波后得到約24V的直流

繼電器J：DC24V,經(jīng)測量其可靠吸合電流為13mA

保險管FUSE：快速反應(yīng)的1A

可調(diào)電阻RP1和RP2：用精密可調(diào)的

諧振電容C8：瓷介電容耐壓不小于63V

整流橋D5-D8：用高頻開關(guān)管1N4148

精密電壓源：TL431

運(yùn)放IC3：OPA335,TI公司的軌對軌精密單運(yùn)放

晶體管Q3、Q4和Q5：要求漏電流小于0.1uA,放大倍數(shù)大于200,圖中已標(biāo)型號

發(fā)光管LED2：普亮(紅)，正向VA特性盡可能陡直(動態(tài)電阻小，穩(wěn)壓特性好)

發(fā)送線圈L1：用U1mm的漆包線在U66mm的圓柱體(易拉罐正好)上密繞20匝，用502膠適當(dāng)粘接，脫胎成桶形線圈

接收線圈L2：用U0.4mm的漆包線在同樣的圓柱體上密繞20匝，脫胎后整理成密圈形然后粘接固定。這是為了使接收單元盡可能薄型化

4 調(diào)試要點(diǎn)

在發(fā)送單元的FUSE1回路上串入電流表，以保持監(jiān)測。按以下順序調(diào)試。

4.1 調(diào)工作頻率

調(diào)PR1使F1-F2產(chǎn)生的方波頻率與C8L1的諧振頻率一致。此時電流表的讀數(shù)最小，接收線圈L2所得的感應(yīng)電壓最大，暫不接被充電池BT2.。

4.2 調(diào)基準(zhǔn)電壓

保持L1與L2相距2cm并同軸，此時C5兩端的直流電壓應(yīng)當(dāng)有18-20V。

調(diào)RP2使其兩端電壓為4.15V,這就是鋰離子電池的充電終止電壓。改變L1與L2的間距，在0-6cm之間基準(zhǔn)電壓應(yīng)當(dāng)恒定為4.15V。

任何一項(xiàng)調(diào)試必須在保證其他條件不變的情況下進(jìn)行。

4.3 調(diào)充電控制

增大L1與L2的間距(約55mm)，使C5兩端的直流電壓降為8V?；蛘哧P(guān)掉發(fā)送單元，在C5兩端接上8V的實(shí)驗(yàn)電源。

在運(yùn)放輸出高電位的情況下，將R10換成5M的電位器，由大往小調(diào)，在能保證Q4完全飽和的情況下，對其電阻的最大值取3/4,成為調(diào)定的R10。這是為了即保證控制可靠，又要盡可能省電。